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关于电火花线切割加工的知识你了解多少?

2021-02-23 09:23:45 | 阅读量: 283 | 来自: 深圳国际金属切削机床展
金属切削电火花线切割加工

【导语】 线切割与传统电火花加工的区别?关于电火花线切割加工的知识你了解多少?

电火花线切割加工(EDM)是一种利用刀具向金属工件放电数千次的加工过程。电火花线切割是一种非传统工艺,虽然不是一种新工艺,若被加工零件具有导电性时,它才可用于对传统加工工艺有抵抗力的零件;通常,这些零件是有色金属,包括钢、钛、高温合金、黄铜和许多其他金属。EDM不切割材料,而是将其熔化或汽化,从而产生相对较小的切屑,并提供非常精确的切割线。全行业的认可使得电火花加工得到了广泛的应用,由于它的高通用性,可以用来切割硬质金属,并利用了相对紧凑的工作空间。


电火花加工.png


线切割与传统电火花加工的区别

EDM有两种主要类型:传统的或沉降式,以及线或线切割。如上所述,传统的电火花加工使用工具分散电流。该工具(阴极)沿着金属片(阳极)运行,并且通过电流反应熔化或汽化金属。 由于电介质流体,通常是一种碳氢化合物油,阴极和工件都浸在其中,因此过程中产生的微小碎屑会从工件上冲走。线切割EDM(或WCEDM)通过一根拉紧的细线释放带电电流,细线充当阴极,并沿着所需的切割路径或切口引导。在这种情况下,电介质流体(通常是去离子水)会在切割过程中通过切口冲洗,再次起到带走微粒和控制火花的作用。细金属丝可实现精确的切割,具有较窄的切口(通常约为0.015英寸,可提供较细的切口),并且公差约为+/- 0.0001英寸。这种高精度允许进行复杂的三维切割,并产生高度精确的冲头,冲模和脱模板。

 

电火花线切割加工设备是由计算机数控CNC)设备运行,它可以控制三维轴上的导线,以提供更大的灵活性。简单的切割是通过改变刀具的x-y坐标来完成的,而更复杂的切割则是通过向导线导轨增加运动轴来实现的。四轴和五轴线切割机床和服务均可使用。传统的电火花加工不总能产生紧角或非常复杂的图案,而电火花线切割机床提高的精度可以实现复杂的图案和切割。此外,电火花线切割能够切割薄至0.004英寸,厚度大于16英寸的的金属材料常规情况下,可能有较厚的部分。在一定的材料厚度下,电火花线切割只会使金属汽化,从而消除潜在的碎屑。WCEDM装置的导线在所有侧面都会发出火花,这意味着切口必须比导线本身厚。换言之,由于导线被电流环包围,因此最小和最精确的切割路径可能是环和导线的附加直径;技术人员很容易解释这一附加尺寸制造商继续生产越来越细的金属丝,以实现更小的切口和更高的精度。

 

电火花线切割加工应用

由于其多功能性,制造商可将电火花线切割机用于广泛的应用范围。由于该工艺可以切割非常小的工件,因此通常是生产小型、高精度零件的理想选择,这些零件通常对于其他加工方案来说过于精细。此外,该工艺对于生产小批量项目具有成本效益,并且即使在实际项目通过不同方式进行的情况下也可证明对其对原型制造是有利。

重要的是要记住,导线在加工过程中是不断移动的,不能重复使用。因此,铜、黄铜或其他金属丝可能长达数英里,从而增加了工艺成本。而且,虽然该工艺不使用任何力,因此不会产生毛刺,并且可以用于易碎物品,但热应力的可能性肯定存在。

 

大多数使用电火花线切割机的加工操作都是从粗加工开始的,该加工具有相当快的进给速度和高介电常数。 连续的撇渣走刀采用较小的切口,减少了介电流量,使精加工表面达到公差。 减少的电介质流可避免在这些撇渣过程中使电线变形。

 

不沿零件边缘开始的切割(如孔)需要预先钻孔,以允许导线穿过。许多电火花线切割机床为此配备了小孔钻削电极,允许在淬火钢上加工起始孔,而无需使用常规钻头。小孔钻通常使用一个安装在旋转芯轴上的电火花加工电极,电介质通过电极泵入以冲洗孔。使用独立的EDM钻头在硬化材料上制造小孔的过程有时被称为开孔。

 

优势

与传统电火花加工相比,电火花线切割加工的主要优势在于,连续供电可最大程度地减少固定电极的磨损。电火花线切割机床消耗大量的线材,使其成本费用相应增加。许多电火花线切割机床都是自穿线的,因此,即使断了线,整个加工过程几乎也可以不间断地继续下去。


另一个主要优势是可以在热处理后切割零件,从而消除了因机加工后处理而产生变形的可能性。此外,由于电火花线切割加工的方法对工件不施加任何加工压力,因此易于加工小巧的零件。与传统的加工方法相比,对夹具的要求最小。可加工非常精细的表面。

 

局限性

与许多加工方法相比,电火花线切割加工是一个缓慢的过程,虽然由于技术的进步,多年来速度已有所提高。 可以通过堆叠相同的零件并一次切割所有零件来提高吞吐量。 多头机床可用于同时切割多个相同的零件。 由于电火花线切割加工是热处理工艺,因此某些应力可能会施加到工件上。


虽然电火花线切割机床的维护相对简单,但比传统机床的维护要求更高。消耗品也可能更加昂贵。这些成本有时可以降低,因为除了装载和卸载外,几乎所有的电火花线切割机床都设计为无人看管操作。在成品零件无毛刺的情况下,省去去毛刺工序也可以节省人工或时间。

 

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